Расчёт тока срабатывания максимальной токовой защиты

5. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА И АВТОМАТИКА.

Городские сети напряжением 10 и 6 кВ выполняются, как правило, кабельными линиями сравнительно небольшой протяжённости (несколько километров). Питание городской сети осуществляется от шин генераторного напряжения теплоэлектроцентралей (ТЭЦ) или шин крупных городских подстанций. Линии, отходящие от них, обычно реактируются. Эти линии часто выполняются из двух и более кабелей. Широко применяется параллельная работа кабельных линий, питающихся от одного источника. С увеличением числа параллельно работающих линий усложняется согласование релейной защиты этих линий с защитой питающих элементов.  

Релейная защита кабельных линий 6 и 10 кВ со стороны источников питания осуществляется в соответствии с “Правилами” [1] как от многофазных коротких замыканий, так и от однофазных замыканий на землю. Последняя выполняется в виде групповой или индивидуальной защиты, как правило, с действием на сигнал и показывает оперативному дежурному персоналу направление для дальнейших поисков повреждённого элемента, а затем и места однофазного короткого замыкания. Сигнализация замыканий на землю в этой работе не рассматривается.

Релейная защита линий 10 кВ выполняется ступенчатыми токовыми защитами. Первая ступень – токовая отсечка без выдержки времени, вторая ступень – токовая отсечка с небольшим замедлением и третья, самая чувствительная ступень – максимальная токовая защита (МТЗ) с выдержкой времени. На коротких линиях выполнить трёхступенчатую защиту часто бывает невозможно по условию недостаточной чувствительности первой и второй ступени. Тогда применяют либо две ступени – отсечку без выдержки времени и МТЗ, либо одну ступень – только МТЗ. Таким образом, МТЗ является обязательной защитой на всех линия напряжением до 35 кВ.

Задачей МТЗ является не только защитить свою линию, на которой установлена МТЗ, но и обеспечить дальнее резервирование в случае отказа защиты или выключателя при повреждениях на нижестоящих (предыдущих) линиях. Максимальная токовая защита выполняется с зависимой или независимой характеристикой выдержки времени. В первом случае используются реле тока типа РТ-80 или типа РТВ, во втором – реле тока типа РТ-40 и реле времени РВ. Из новых многофункциональных устройств защиты, выполняемых на базе микропроцессоров, для защиты кабельных линий, может применяться защита МТЗ-610.5.

Микропроцессорная токовая защита МТЗ-610.5 предназначена для защиты:

1.  кабельных и воздушных линий электропередач напряжением 6-35 кВ;

2.  трансформаторов (например, в качестве резервной защиты силовых трансформаторов);

3.  объектов малой энергетики и др.

МТЗ-610.5 является современным цифровым устройством защиты, управления и противоаварийной автоматики, и представляет собой комбинированное многофункциональное устройство, объединяющее различные функции защиты, измерения, контроля, местного и дистанционного управления.

Использование в МТЗ-610.5 современной аналого-цифровой и микропроцессорной элементной базы обеспечивает высокую точность измерений и постоянство характеристик, что позволяет существенно повысить чувствительность и быстродействие защит, а также уменьшить ступени селективности.

Устройство выполняет следующие функции:

1.  восемь внешних защит от внешних сигналов;

2.  восемь входных логических сигналов по логике “И” или ”ИЛИ”;

3.  восемь выходных логических сигналов по логике “ИЛИ”;

4.  индикацию действующих (текущих) значений тока защищаемого присоединения;

5.  местное и дистанционное управление выключателем, переключение режима управления;

6.  задание внутренней конфигурации (ввод защит и автоматики, выбор защитных характеристик, количество ступеней защиты, программирование логики и т.д.);

7.  местный и дистанционный ввод, хранение и отображение уставок защит и автоматики;

8.  регистрацию аварийных параметров защищаемого присоединения (действующих значений тока и типа повреждения) и срабатывание измерительных органов;

9.  регистрацию изменения сигналов на дискретных входах (состояния выключателя присоединения, цепей дистанционного управления и внешних защит) и команд управления поступающих по каналу связи;

10.  учёт количества отключений выключателя;

11.  получение дискретных сигналов управления и блокировок, выдачу команд управления, аварийной и предупредительной сигнализации;

12.  обмен информации с верхним уровнем (АСУ ТП);

13.  непрерывную самодиагностику аппаратной и программной части.

В дипломной работе релейную защиту будем строить на базе МТЗ-610.5

5.1 РАСЧЁТ ТОКА СРАБАТЫВАНИЯ МТЗ

Ток срабатывания МТЗ выбирается в амперах (первичных) по трём условиям: